Suara Serangga Papua, 2011, 6 (1) Juli - September 2011 25

Peran Lutein dan Flavanoid pada Kupu-kupu (Lepidoptera)

Beatrix I. s. Wanma

Program PascasarjanaMagister Biologi, Universitas Kristen WacanaJI. Diponegoro52-60, Salatiga Jawa Tengah

Email: beatrix.wanma@yahoo.com

Suara Serangga Papua:6 (1): 25-30

Abstract: Lepidoptera aredivided into two largegroups, butterflies and moths. Colourationisone of the featuresthat help to separatethe members these groups.The colours of adultbutterflies areassociatedwith pterin pigments, interferenceof light and carotenoids.Duringthe larval stage,carotenoids are more dominant than in the other phasesof the life cycle.The functions of carotenoids in butterflies include antioxidant behaviour, colour formationand production of silk which can be used in industrial world. The purpose of th is paper isto provide information about the roleof the carotenoid lutein and the flavanoids in butterflies.

Rangkuman: Kupu-kupu (Lepidoptera) terbagi menjadi dua kelompok, yaitu kupu-kupusiang dan kupu-kupu malam.Warna merupakan salah satu ciri yang bantu membedakankupu-kupu dan ngengat. Warna pada kupu-kupu berkaitan dengan pigmen pterin,interferensi cahaya dan karotenoid, walaupun karotenoid lebih dominan terdapat padafaseulat dibanding padafase-faselain dalam siklushidupnya. Fungsikarotenoid padakupu-kupu ialah sebagai antioksidan dan penghasil warna sutra yang dapat digunakan dalamdunia industri. Tujuan makalah ini untuk memberikan informasi tentang peran lutein danflavanoid sebagaikarotenoid pada kupu-kupu.

Pendahuluan

Kupu-kupu (Lepidoptera) terbagi menjadi dua kelompok yaitu kupu-kupu siang(Papilionoidea dan Hesperioidea) dan kupu-kupu malam atau ngengat (semuasuperfamili yang lain). Perbedaan antara kedua kelompok ini nyata dari sejumlahfaktor yaitu: warna, waktu terbang, posisi istirahat, dan bentuk antena. Warnakupu-kupu siang pada umumnya lebih cerah dibandingkan dengan kupu-kupumalam. Kupu-kupu siang beraktivitas pada siang hari -dari situ namanya-, waktukupu-kupu malam istirahat, sebaliknya ngengat pada umumnya aktif pada malamhari, waktu istirahat kupu-kupu siang. Pada posisi istirahat kupu-kupu malam

26 Suara Serangga Papua, 2011, 6 (1) Juli - Setember 2011

memperlihatkan sayap depan bagian atas saja, sedangkan kupu-kupu siang saatistirahat melipat sayapnya sehingga sering terlihatsayap bawah, atau bila dudukdengan sayap terbuka, bagian dari sayap belakang juga kelihatannya. Kupu-kupusiang mempunyai tom bol pada ujung antena, ngengat tidak, Namun, selalu adakekecualian (bdk. van Mastrigt & Rosariyanto, 2005). Walaupun perbedaan-perbedaan tersebut, baik kupu-kupu siang maupun ngengat melewati siklus hidupyang sama.Siklus hidup kupu-kupu meliputi ovum (telur), larva (ulat), pupa (kepompong) dankupu-kupu dewasa (imago). Telur kupu-kupu sering dijumpai pada daun muda,sehingga ulat muda dapat memakan daun yang lembut itu dan selanjutnyamencari daun-daun lain. Semua ulat dari kupu-kupu memiliki kelenjar sutra dimana sutra tersebut akan digunakan untuk mengaitkan diri pada sebuah batang,ranting atau daun dari tumbuhan (van Mastrigt & Rosariyanto, 2005). Makanankupu-kupu dewasa adalah nektar dari bunga dan air mineral yang diperoleh pasiratau batu, buah-buah busuk, feses (kotoran), dan air seni. Manfaat kupu-kupu bagimanusia secara langsung atau tak langsung ialah keindahan (keragaman warna),penghasilan sutra dan pakan, sumber protein (misalnya untuk sejumlah suku dipeda laman Papua), dan membantu penyerbukan di alam. Warna pada kupu-kupumemberikan informasi dan mempunyai pelbagai fungsi, seperti kupu-kupu jantansebagai pemikat pasangannya saat masa kawin, sebagai bentuk mimikri(menyerupai jenis lain) untuk mengalihkan perhatian predator dan sebagai bentukevolusi dari turunannya (Forsman, 2010). Warna kupu-kupu berkaitan denganpigmen pterin dan cahaya, namun pada masa larva (ulat) lebih dominan karotenoidsebagai penyumbang warna. Karotenoid di alam terlihat pada tumbuhan tingkattinggi (sayuran,buah dan bunga), alga, jamur, bakteri, hewan bahkan manusiadengan ciri-ciri warna kuning oranye sampai merah. Karotenoid yang disintetispada tumbuhan, dan menjadi sumber karotenoid pad a hewan.

Jenis dan peran karotenoid pada kupu-kupu

Kupu-kupu dewasa yang berwarna menarik seperti Graphium spp. bukan hanyaberasal dari pigmen pterin dan cahaya, namun beberapa penelitian telahmembuktikan bahwa karotenoid juga ikut dalam menyumbang warna walaupundalam konsentrasi yang sedikit (bdk. Burghardt et al.,2000; Knuttel & Fiedler, 2001;Mcgraw, 2004; Sakudoh et al., 2007; Sandre et al., 2007; Tanaka et al., 2008; danStavanga et al., 2010). Jenis karotenoid yang terlibat dalam tiap perkembangansiklus hidup dari kupu-kupu yaitu lutein dan flavanoid.

Suara Serangga Papua, 2011,6 (1) Juli - September 2011 27

LuteinLutein merupakan salah satu jenis karotenoid dari kelompok xantofil yang banyaktersedia di alam dan dapat ditemukan pada tumbuhan maupun hewan. Padatumbuhan sering dijumpai, pada sayuran berwarna hijau dan pada hewan seringdigunakan sebagai antioksidan, penyerap cahaya bi ru yang banyak terdapat dalamretina mata agar membantu menjaga mata aman dari oksidatif dan foton energitinggi (Wikipedia, 2010). Lutein pada kupu-kupu terdapat pada fase ulat (la rva)dan kupu-kupu dewasa (imago). Larva kupu-kupu Orgyia antiqua (Linnaeus, 1758)dari famili Lymantriidae memperoleh lutein dari tumbuhan yang akan digunakansebagai antioksidan dalam tubuhnya, dan sebagian lutein tersebut disimpan dalamjumbai kuning sebagai cadangannya (Sandre et al., 2007). Pada sayap punggungkupu-kupu Graphium sarpedon nipponum Fruhstorfer, 1903,dewasa berwarna birumerupakan bentuk hasil pewarnaan dari kombinasi antara sarpodomilin pigmendi empedu dan lutein (Stavanga et 0/.,2010).

Gambar 1. Graphium sarpedon nipponum dan peran luteinKeterangan: Graphium sarpedon nipponum(kiri) yang disinari cahaya dan warna

hijau yang dipancarkan berasal dari lutein(kanan).

FlavanoidFlavanoid ialah pigmen berwarna biru tua yang memiliki ± 2000 jenis yang telahteridentifikasi, namun ada tiga kelompok yang sering dipelajari yaitu antosianin,flavonol, dan flavon. Flavanoid sering ditemukan pada semua bagian tumbuhan yaituakar,batang, daun dan buah, karena flavanoid ini sering ditemukan pada sel epidermisdan vakuola sel tumbuhan walau tempat sintesisnya di luar vakuola (Tanaka et 0/.,2008). Menurut Knuttel dan Fiedler (2001) larva pada kupu-kupu banyak menyerapflavanoid dari tumbuhan selama perkembangan, dan disimpan selama masakepompong, dan akan digunakan pada pewarnaan sayap pada imago. Kupu-kupujantan lebih kaya akan flavanoid dibandingkan dengan kupu-kupu betina.

28 Suara Serangga Papua, 2011, 6 (1) Juli - Setember 2011

Larva Polyommatus icarus Rottemburg, 1775 (famili Lycaenidae) menyerap flavonoiddari tanaman inang dan mengalokasikan pigmen hingga menyerap UV dengansayap (Burghardt et al., 2000). Menurut Mcgraw (2004) warna menarik pada kupu-kupu sangat berhubungan dengan kesehatan atau adanya proses sebab aki bat,karena di dalam tubuh kupu-kupu terdapat kromofor, yaitu bagian dari molekulyang berfungsi menyerap cahaya (Wikipedia, 2011). Saat kromofor menyerapcahaya matahari sebagai energi elektromagnetik dan diinterfensi, sehingga terlihatwarna menarik, di sini flavanoid, yang juga menyerap cahaya berfungsi berfungsisebagai penangkal radikal bebas, yang melindungi tubuh kupu-kupu dari kelebihancahaya matahari (Mcgraw 2004).Pada siklus hidup kupu-kupu, karotenoid hadirpada fase kepompong (pupa) dan kupu-kupu dewasa (imago). Semua ulat kupu-kupu memiliki kelenjar sutra, namun tidak semua sutra dapat dimanfaatkan didunia industri. Kokon dari Bombyx mori (Linnaeus, 1758) menghasilkan sutra yangmemiliki warna kuning emas, merah muda, putih dan warna hijau. Warna kuningberasal dari karoten dan warna hijau berasal dari flavanoid. Proses metabolismemulai dari sumber pakan yang menjadi sumber karetenoid, hingga karotenoidtersebut diikat oleh protein dan melibatkan gen Y (Yel/ow blood) dalam tubuh ulatsutra, tetapi jika larva ulat sutra tidak mampu menyerap karotenoid dari makanan,maka akan menghasilkan kepompong yang berwarna putih. Proses ini ditunjukkanpada gambar 2.

Ey

Gambar 2. Jalur proses warna kepompongSumber: Sakudoh etai., 2007

Gambar 2 menunjukkan perbedaan urutan CBP (Carotenoid Binding-protein), yangmempengaruhi ekspresi genom protein, hemolymph dan warna kokon. Oalamtahapan alel Y, menyambung pada ekson2, barangkali berhubungan denganpenyisipan dan penghapusan CAlS (sebuah penyisipan retrotransposon) genomikberikutnya, menghasilkan mRNA nonfungsional yang awalnya benar. Hal inimenyebabkan ketidakmampuan untuk memproduksi protein CBP danpembentukan hemolymph berwarna.

Suara Serangga Papua, 2011,6 (1) Juli - September 2011 29

Kesimpulan

Dari studi di atas ini dapat disimpulkan bahwa keberadaan lutein dan flavanoidsebagai karotenoid dalam tubuh kupu-kupu bersumber dari tanaman inangnya.Karotenoid (lutein dan flavanoid) ikut berperan dalam warna kupu-kupu dewasadan berfungsi sebagai antioksidan atau penangkal radikal bebas. Akhirnya menjadijelas bahwa karotenoid sangat mempengaruhi warna kepompong sutra.

Ucapan Terima Kasih

Penulis menyampaikan terima kasih kepada Pemerintahan Provinsi Papua yangbekerjasama dengan Universitas Kristen Satya Wacana dan memberikankesempatan kepada penulis untuk mendapatkan beasiswa melanjutkan studisehingga dapat belajar bersama mahasiswa beasiswa unggulan yang bersumberdari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi.

Daftar Pustaka

Burghardt, F.,H. Knuttel,M. Becker & K. Fiedler. 2000. Flavonoid Wing Pigments IncreaseAttractiveness of Female Common Blue (Polyommatus icarus) Butterflies to Mate-searching Males - Naturwissenschaften 87: 304 - 0307.

Forsman, A. & J. Herrstro. 2010. Asymmetry in Size, Shape, and Color Impairs the Protective

Value of Conspicuous Color Patterns - Behavioural Ecology 15 (1): 141-147.Knuttel, H.& K. Fiedler. 2001. Host-Plant-Derived Variation In Ultraviolet Wing Patterns

Influences Mate Selection By Male Butterflies. - TheJoumal ofExperimental Biology 104:2447 - 2459.

Mcgraw, K.J. 2004. The Antioxidant Function of Many Animal Pigments: Are There ConsistentHealth Benefits of Sexually Selected Colourants? - Animal behavior 69: 757-764.

Sakudoh, T, H. Sezutsu, T. Nakashima., I. Kobayashi, H. Fujimoto, K. Uchino, Y.Banno, H. Iwano,

H. Maekawa, T.Tamura, H. Kataoka and K.Tsuchida. 2007. Carotenoid silk Colorationis Controlled bya Carotenoid-Binding Protein, a Product of the Yellow Blood Gene. -The National Academy of Sciences of the USA 104: 8941-8946.

Sandre, S. L, T.Tammaru, T. Esperk, R.Julkunen-Tiitto & J. Mappes. 2007. Carotenoid-BasedColour Polyphenism in a Moth Species: Search for Fitness Correlates. - Joumal compilation

The Netherlands Entomological Society 001:1 O.IIII/j. 1570-7458. - Entomologiaexperimentalis et applicata 124(3): 269-277.

Shawkey, M.D., N. I. Morehouse & P.Vukusic. 2009. A Protean Palette: Colour Materials and

Mixing in Birds and Butterflies. - J. R.Soc./nterface 6: 221-231.

30 Suara Serangga Papua, 2011, 6 (1) Juli - Setember 2011

Stavenga. D. G, M. A. Giraldo & H. L. Leertouwer. 2010. Butterfly Wing Colors: Glass Scales

of Graphium sarpedon Cause Polarized Iridescence and Enhance Blue/ Green PigmentColoration of the Wing Membrane - TheJournalof Experimental Biology 213: 1731-1739.

Tanaka, Y., N Sasaki &A. I. Ohmiya. 2008. Biosynthesis of Plant Pigments: Anthocyanins,

Betalains and Carotenoids. - The Plant JournalS4: 733 - 749.Van Mastrigt, H. & E.Rosariyanto. 2005. Buku Panduan Lapangan Kupu-kupu Untuk Wilayah

Mamberamo Sampai pengunungan Cyclops. Conservation International - Indonesia

Program. Jakarta.Websites:http://en.wikipedia.org/wiki/Lutein (14 Desember 201 0)http://en.wikipedia.org/wiki/Chromophore (2011)